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文档简介

JTG

中华人民共和国行业标准JTG3430—2020

公路土工试验规程

TestMethodsofSoilsforHighwayEngineering

2020-08-10发布2021-01-01实施

中华人民共和国交通运输部发布

2术语和符号

2.1术语

2.1.1含水率watercontent

土中水的质量与土颗粒质量的比值,以百分率表示。

2.1.2孔隙率porosity

土的孔隙体积与土总体积的比值,以百分率表示。

2.1.3孔隙比voidratio

土的孔隙体积与固体颗粒体积的比值。

2.1.4土粒比重specificgravityofsoilparticle

土颗粒的质量与同体积4℃蒸馏水的质量之比。

2.1.5级配gradation

土中各粒径范围颗粒重量的分布比例。

2.1.6稠度界限consistencylimits(limitsofconsistency)

黏性土随含水率的变化从一种状态变为另一种状态时的界限含水率。

2.1.7渗透系数coefficientofpermeability

单位水力梯度下土中的渗流速度。(土力学词典)

2.1.8承载比CaliforniaBearingRatio(CBR)

试件贯入量达规定值时,单位压力与标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值,

以百分率表示。

2.1.9最大承载比maximumCaliforniaBearingRatio(CBRmax)

击实功一定时,土的承载比与含水率关系曲线上的承载比极大值。

2.1.10回弹模量modulusofresilience

土体在荷载作用下,产生的竖向应力与其相应的回弹应变之比。

2.1.11固结度degreeofconsolidation

地基土层在一定压力作用下,经过一定时间后产生的固结变形量与其最终固结变形量之

比。

2.1.12压缩系数coefficientofcompressibility

压缩试验所得土孔隙比减小量与有效压力增加量的比值。即e—p压缩曲线上某压力段

的割线斜率。

2

2.1.13压缩指数compressionindex

压缩试验所得土孔隙比与有效压力对数值关系曲线上直线段的斜率。即e—lgp压缩曲

线上大于先期固结压力后的直线段斜率。

2.1.14压缩模量constrainedmodulus

土体在侧限条件下受压时,竖向有效压力与竖向应变的比值。

2.1.15抗剪强度shearstrength

土体在剪切面上所能承受的极限剪应力。

2.1.16无侧限抗压强度unconfinedcompressionstrength

土体在无侧限条件下受压时,抵抗轴向压力的极限强度。

2.1.17盐胀系数coefficientofsaltexpansion

单位厚度盐渍土的盐胀量。

2.1.18溶陷系数coefficientofcollapsibility

单位厚度盐渍土的溶陷量。

2.1.19冻胀力frost-heavingforce

土体冻胀受到约束时产生的作用力。

2.2符号

2.2.1物理指标

d—土粒直径;

D

r—砂的相对密实度;

e—孔隙比;

e

max—最大孔隙比;

e

min—最小孔隙比;

e

s—体缩率;

e

sL—线缩率;

G

s—土粒比重;

I

P—塑性指数;

n—孔隙率;

3

S

r—饱和度;

w—含水率;

w

a—标准吸湿含水率;

w

c—稠度;

wCBR—最大承载比含水率;

w

L—液限;

w

n—未冻含水率;

wopt—最佳含水率;

w

P—塑限;

w

s—缩限;

—湿密度;

d—干密度;

dmax—最大干密度;

dmin—最小干密度;

f—冻土密度;

s—土粒密度;

2.2.2力学指标

a

v—压缩系数;

a—冻土融化压缩系数;

CBR—承载比;

CBRmax—最大承载比;

c—黏聚力;

C

v—固结系数;

E

0—回弹模量;

E

s—压缩模量;

k—渗透系数;

4

MR—动态回弹模量;

m

v—体积压缩系数;

p

e—膨胀力;

p

sh—湿陷起始压力;

q

u—无侧限抗压强度;

S—抗剪强度;

S

t—灵敏度;

—内摩擦角;

e—无荷载膨胀率;

ef—自由膨胀率;

ep—有荷载膨胀率;

δ—湿陷系数;

ss—溶陷系数;

zs—自重湿陷系数;

f—冻胀率;

si—盐胀率;

fh—冻胀力。

2.2.3热学指标

T—温度(摄氏制);

Tf—冻结温度;

—冻土导热系数。

5

3土的工程分类

3.1一般规定

3.1.1土的分类应依据下列指标:

(1)土的颗粒组成特征。

(2)土的塑性指标:液限(wL)、塑限(wp)和塑性指数(Ip)。

(3)土中有机质含量。

3.1.2按本规程T0115试验确定各粒组的含量;按本规程T0118试验确定液限和塑限;

有机质含量高于5%的有机质土,按本试验3.4.8进一步分类。

3.1.3土的颗粒应根据图3.1.3所列粒径范围划分粒组。

2006020520.50.250.0750.002(mm)

巨粒组粗粒组细粒组

漂石卵石砾(角砾)砂

粉粒黏粒

(块石)(小块石)粗中细粗中细

图3.1.3粒组划分图

3.1.4一般土可分为巨粒土、粗粒土和细粒土,分类总体系见图3.1.4-1。对于特殊成因

和年代的土类尚应结合其成因和年代特征定名,如图3.1.4-2所示。

巨粒土粗粒土细粒土

漂卵砾黏

砂机

石石类质

类质

土土土土土

图3.1.4-1土分类总体系

6

特殊土

膨盐

胀渍

土土

图3.1.4-2特殊土分类

3.1.5土颗粒组成特征应以土的级配指标的不均匀系数(Cu)和曲率系数(Cc)表示:

不均匀系数Cu反映粒径分布曲线上的土粒分布范围,按下式计算:

d

60(3.1.5-1)

Cu

d10

曲率系数Cc反映粒径分布曲线上的土粒分布形状,按下式计算:

2

d30

Cc(3.1.5-2)

d10d60

以上两式中:d10、d30和d60—土的特征粒径(mm),在土的粒径分布曲线上,小于该

粒径的土粒质量分别为总土质量的10%、30%、60%。

3.1.6细粒土应根据塑性图分类。土的塑性图是以液限(wL)为横坐标、塑性指数(Ip)

为纵坐标构成。

3.1.7土的成分、级配、液限和特殊土等基本代号应按下列规定构成:

(1)土的成分代号如表3.1.7所示。

表3.1.7土的成分代号

漂石—B砾—G砂—S粉土—M细粒土—F

块石—Ba角砾—Ga黏土—C(混和)土(粗、细粒土合称)—Sl

卵石—Cb有机质土—O

小块石—Cba

(2)土的级配代号:级配良好—W;级配不良—P。

(3)土液限高低代号:高液限—H;低液限—L。

(4)特殊土代号:黄土—Y;膨胀土—E;红黏土—R;盐渍土—St;冻土—Ft;软土—Sf。

3.1.8土类名称可用一个基本代号表示。

当由两个基本代号构成时,第一个代号表示土的主成分,第二个代号表示副成分(土的

液限或土的级配)。

当由三个基本代号构成时,第一个代号表示土的主成分,第二个代号表示液限的高低(或

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级配的好坏),第三个代号表示土中所含次要成分。

土类的名称和代号见表3.1.8。

表3.1.8土类的名称和代号

名称代号名称代号名称代号

漂石B粉土质砾GM含砂低液限粉土MLS

块石Ba黏土质砾GC高液限黏土CH

卵石Cb级配良好砂SW低液限黏土CL

小块石Cba级配不良砂SP含砾高液限黏土CHG

漂石夹土BSl粉土质砂SM含砾低液限黏土CLG

卵石夹土CbSl黏土质砂SC含砂高液限黏土CHS

漂石质土SlB高液限粉土MH含砂低液限黏土CLS

卵石质土SlCb低液限粉土ML有机质高液限黏土CHO

级配良好砾GW含砾高液限粉土MHG有机质低液限黏土CLO

级配不良砾GP含砾低液限粉土MLG有机质高液限粉土MHO

含细粒土砾GF含砂高液限粉土MHS有机质低液限粉土MLO

3.2巨粒土分类

3.2.1巨粒土应按图3.2.1定名分类。

(1)巨粒组质量大于总质量75%的土称漂(卵)石。

(2)巨粒组质量为总质量50%~75%(含75%)的土称漂(卵)石夹土。

(3)巨粒组质量为总质量15%~50%(含50%)的土称漂(卵)石质土。

(4)巨粒组质量小于或等于总质量15%的土,可扣除巨粒,按粗粒土或细粒土的相应

规定分类定名。

巨粒土

漂(卵)石漂(卵)石夹土漂(卵)石质土

巨粒含量巨粒含量巨粒含量

>75%>50%且≤75%>15%且50%

漂石粒漂石粒漂石粒漂石粒漂石粒漂石粒

>卵石粒卵石粒>卵石粒卵石粒>卵石粒卵石粒

BCbBSlCbSlSlBSlCb

图3.2.1巨粒土分类体系

注:1.巨粒土分类体系中的漂石换成块石,B换成Ba,即构成相应的块石分类体系。

2.巨粒土分类体系中的卵石换成小块石,Cb换成Cba,即构成相应的小块石分类体系。

8

3.2.2漂(卵)石应按下列规定定名:

(1)漂石粒组质量大于卵石粒组质量的土称漂石,记为B。

(2)漂石粒组质量小于或等于卵石粒组质量的土称卵石,记为Cb。

3.2.3漂(卵)石夹土应按下列规定定名:

(1)漂石粒组质量大于卵石粒组质量的土称漂石夹土,记为BSl。

(2)漂石粒组质量小于或等于卵石粒组质量的土称卵石夹土,记为CbSl。

3.2.4漂(卵)石质土应按下列规定定名:

(1)漂石粒组质量大于卵石粒组质量的土称漂石质土,记为SlB。

(2)漂石粒组质量小于或等于卵石粒组质量的土称卵石质土,记为SlCb。

(3)如有必要,可按漂(卵)石质土中的砾、砂、细粒土含量定名。

3.3粗粒土分类

3.3.1试样中巨粒组土粒质量小于或等于总质量15%,且巨粒组土粒与粗粒组土粒质量

之和大于总土质量50%的土称粗粒土。

3.3.2粗粒土中砾粒组质量大于砂粒组质量的土称砾类土。砾类土应根据其中细粒含量

和类别以及粗粒组的级配进行分类,分类体系见图3.3.2。

砾类土

砾含细粒土砾细粒土质砾

F≤5%5%<F≤15%15%<F50%

细粒土在塑性细粒土在塑性图

图A线以下A线或A线以上

GWGPGFGMGC

图3.3.2砾类土分类体系

注:砾类土分类体系中的砾石换成角砾,G换成Ga,即构成相应的角砾土分类体系。

(1)砾类土中细粒组质量小于或等于总质量5%的土称砾,按下列级配指标定名:

①当Cu≥5,且Cc=1~3时,称级配良好砾,记为GW。

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②不同时满足3.3.2(1)中的①条件时,称级配不良砾,记为GP。

(2)砾类土中细粒组质量为总质量5%~15%(含15%)的土称含细粒土砾,记为GF。

(3)砾类土中细粒组质量大于总质量的15%,并小于或等于总质量的50%的土称细粒

土质砾,按细粒土在塑性图中的位置定名:

①当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砾,记为GM。

②当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,称黏土质砾,记为GC。

3.3.3粗粒土中砾粒组质量小于或等于砂粒组质量的土称砂类土。砂类土应根据其中细

粒含量和类别以及粗粒组的级配进行分类。分类体系见图3.3.3。

根据粒径分组由大到小,以首先符合者命名。

(1)砂类土中细粒组质量小于或等于总质量5%的土称砂,按下列级配指标定名:

①当Cu≥5,Cc=1~3时,称级配良好砂,记为SW。

②不同时满足本试验3.3.3(1)中的①条件时,称级配不良砂,记为SP。

(2)砂类土中细粒组质量为总质量5%~15%(含15%)的土称含细粒土砂,记为SF。

(3)砂类土中细粒组质量大于总质量的15%,并小于或等于总质量的50%的土称细粒

土质砂,按细粒土在塑性图中的位置定名:

①当细粒土位于塑性图A线以下时,称粉土质砂,记为SM。

②当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,称黏土质砂,记为SC。

砂类土

砂含细粒土砂细粒土质砂

F≤5%5%<F15%15%<F50%

细粒土在塑性细粒土在塑性图

图A线以下A线或A线以上

SWSPSFSMSC

图3.3.3砂类土分类体系

注:需要时,砂可进一步细分为粗砂、中砂和细砂,定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者

确定。

粗砂—粒径大于0.5mm颗粒大于总质量50%;

中砂—粒径大于0.25mm颗粒大于总质量50%;

细砂—粒径大于0.075mm颗粒大于总质量50%。

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3.4细粒土分类

3.4.1试样中细粒组土粒质量大于或等于总质量50%的土称细粒土。分类体系见图3.4.1。

细粒土

粉质土黏质土有机质土

高(低)液含砾(砂)高(低)高(低)液限含砾(砂)高(低)

限粉土液限粉土黏土液限黏土A线或A线A线以下有

以上有机质机质高(低)

粗粒组含粗粒组含量粗粒组含量粗粒组含量高(低)液限液限粉土

量≤25%>25%,≤50%≤25%>25%,≤50%黏土

砾粒砾粒砾粒砾粒

≥砂粒<砂粒≥砂粒<砂粒

MHMHGMHSCHCHGCHSCHOMHO

MLMLGMLSCLCLGCLSCLOMLO

图细粒土分类体系

3.4.1

3.4.2细粒土应按下列规定划分:

(1)细粒土中粗粒组质量小于或等于总质量25%的土称粉质土或黏质土。

(2)细粒土中粗粒组质量为总质量25%~50%(含50%)的土称含粗粒的粉质土或含

粗粒的黏质土。

(3)试样中有机质含量大于或等于总质量的5%的土称有机质土;试样中有机质含量大

于或等于10%的土称为有机土。

3.4.3细粒土应按塑性图分类。本“分类”的塑性图见图3.4.3,采用下列液限分区:

低液限wL<50%

高液限wL≥50%

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图3.4.3塑性图

3.4.4细粒土应按其在图3.4.3塑性图中的位置确定土名称:

(1)当细粒土位于塑性图A线或A线以上时,按下列规定定名:

在B线或B线以右,称高液限黏土,记为CH;

在B线以左,Ip=7线以上,称低液限黏土,记为CL。

(2)当细粒土位于A线以下时,按下列规定定名:

在B线或B线以右,称高液限粉土,记为MH;

在B线以左,Ip=4线以下,称低液限粉土,记为ML。

(3)黏土~粉土过渡区(CL~ML)的土可以按相邻土层的类别考虑定名。

3.4.5本“分类”确定的是土的学名和代号,必要时允许附列通俗名称或当地习惯名称。

3.4.6含粗粒的细粒土应先按本试验3.4.4的规定确定细粒土部分的名称,再按以下规

定最终定名:

(1)当粗粒组中砾粒组质量大于砂粒组质量时,称含砾细粒土,应在细粒土代号后缀

以代号“G”。

(2)当粗粒组中砂粒组质量大于或等于砾粒组质量时,称含砂细粒土,应在细粒土代

号后缀以代号“S”。

3.4.7土中有机质包括未完全分解的动植物残骸和完全分解的无定形物质。后者多呈黑

色、青黑色或暗色;有臭味;有弹性和海绵感。借目测、手摸及嗅感判别。

当不能判定时,可采用下列方法:将试样在105~110℃的烘箱中烘烤。若烘烤24h后

试样的液限小于烘烤前的四分之三,该试样为有机质土。当需要测有机质含量时,按有机质

含量试验按本规程T0151试验进行。

3.4.8有机质土应根据图3.4.3按下列规定定名:

12

(1)位于塑性图A线或A线以上时:

在B线或B线以右,称有机质高液限黏土,记为CHO;

在B线以左,IP=7线以上,称有机质低液限黏土,记为CLO。

(2)位于塑性图A线以下:

在B线或B线以右,称有机质高液限粉土,记为MHO;

在B线以左,IP=4线以下,称有机质低液限粉土,记为MLO。

(3)黏土~粉土过渡区(CL~ML)的土可以按相邻土层的类别考虑定名。

3.5特殊土分类

3.5.1各类特殊土应根据其工程特性进行分类。

3.5.2盐渍土根据含盐性质和盐渍化程度按表3.5.2-1、表3.5.2-2进行分类,其他特殊

土的进一步细分可根据相关规范和工程要求进行。

表3.5.2-1盐渍土按含盐性质分类

离子含量比值

盐渍土名称

-2-2---2-

Cl/SO4(CO3+HCO3)/(Cl+SO4)

氯盐渍土>2.0-

亚氯盐渍土1.0~2.0-

亚硫酸盐渍土0.3~1.0-

硫酸盐渍土<0.3-

碳酸盐渍土->0.3

注:离子含量以1kg土中离子的毫摩尔数计(mmol/kg)。

表3.5.2-2盐渍土按盐渍化程度分类

粗粒土通过1mm筛孔土的平均含盐量(以质

细粒土的平均含盐量(以质量百分数计)

量百分数计)

盐渍土类型

氯盐渍土及亚氯盐硫酸盐渍土及亚氯盐渍土及亚氯硫酸盐渍土及亚硫酸盐

渍土硫酸盐渍土盐渍土渍土

弱盐渍土0.3~1.00.3~0.52.0~5.00.5~1.5

中盐渍土1.0~5.00.5~2.05.0~8.01.5~3.0

强盐渍土5.0~8.02.0~5.08.0~10.03.0~6.0

过盐渍土>8.0>5.0>10.0>6.0

注:离子含量以100g干土内的含盐总量计。

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3.6土的简易鉴别、分类和描述

3.6.1简易鉴别分类主要用于现场勘察和试验室开启试样时初步判别土类。

3.6.2土的简易鉴别方法是指用目测法确定土粒组成及其特征的方法;用干强度、手捻、

搓条、韧性和摇振反应等定性方法代替用液限仪测定细粒土塑性的方法。

3.6.3确定土粒组含量时,可将研散的风干试样摊成一薄层,凭目测估计土中巨、粗、

细粒组所占的比例。再按本试验3.2~3.4的有关规定确定其为巨粒土、粗粒土和细粒土。

3.6.4干强度试验:将一小块土捏成土团,风干后用手指捏碎、掰断及捻碎,根据用力

大小区分为:

(1)很难或用力才能捏碎或掰断者为干强度高。

(2)稍用力即可捏碎或掰断者为干强度中等。

(3)易于捏碎和捻成粉末者为干强度低。

3.6.5手捻试验:将稍湿或硬塑的小土块在手中揉捏,然后用拇指和食指将土捻成片状,

根据手感和土片光滑度可分为:

(1)手感滑腻,无砂,捻面光滑者为塑性高。

(2)稍有滑腻感,有砂粒,捻面稍有光泽者为塑性中等。

(3)稍有黏性,砂感强,捻面粗糙者为塑性低。

3.6.6搓条试验:将含水率略大于塑限的湿土块在手中揉捏均匀,再在手掌上搓成土条,

根据土条不断裂而能达到的最小直径可区分为:

(1)能搓成小于1mm土条者为塑性高。

(2)能搓成1mm~3mm土条而不断者为塑性中等。

(3)能搓成直径大于3mm的土条即断裂者为塑性低。

3.6.7韧性试验:将含水率略大于塑限的土块在手中揉捏均匀,然后在手掌中搓成直径

为3mm的土条,再揉成土团,根据再次搓条的可能性可区分为:

(1)能揉成土团,再成条,捏而不碎者为韧性高。

(2)可再成团,捏而不易碎者为韧性中等。

(3)勉强或不能揉成团,稍捏或不捏即碎者为韧性低。

3.6.8摇振反应试验:将软塑至流动的小土块,捏成土球,放在手掌上反复摇晃,并以

另一手掌击此手掌,土中自由水渗出,球面呈现光泽;用两手指捏土球,放松后水又被吸入,

光泽消失。根据上述渗水和吸水反应快慢可区分为:

(1)立即渗水和吸水者为反应快。

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(2)渗水和吸水中等者为反应中等。

(3)渗水吸水慢及不渗不吸者为无反应。

3.6.9细粒土可根据本试验3.6.3~3.6.7的试验结果,按表3.6.9进行分类定名。

表3.6.9细粒土简易分类

土在可塑态时

半固态时的硬塑-可塑态时的手捻软塑-流塑态时的

可搓成最小直土类代号

干强度感和光滑度韧性摇振反应

径(mm)

灰黑色,粉粒为主,稍

低~中3低快~中MLO

黏,捻面粗糙

砂粒稍多,有黏性,捻

中2~3低~中快~中ML

面较粗糙,无光泽

有砂粒,稍有滑腻感,

CL

中~高捻面稍有光泽,灰黑色1~2中无~很慢

CLO

者为CLO

粉粒较多,有滑腻感,

中1~2中无~慢MH

捻面较光滑

灰黑色,无砂,滑腻感

中~高<1中~高无~慢MHO

强,捻面光滑

无砂感,滑腻感强,捻

CH

高~很高面有光泽,灰黑色者为<1高无

CHO

CHO

3.6.10在现场采样和试验开启试样时,应按下列内容描述土的状态。

(1)巨粒土和粗粒土

通俗名称;土粒最大粒径;漂石粒、卵石粒、砾粒、砂粒组的含量;土颗粒形状(圆、

次圆、棱角或次棱角);土颗粒的矿物成分;土的颜色和有机质;细粒土(黏土或粉土);

土的代号和名称。

(2)细粒土

通俗名称及当地名称;土颗粒最大粒径;漂石粒、卵石粒、砾粒、砂粒组的含量;潮湿

时土的颜色及有机质;土的湿度(干、湿、很湿或饱和);土的状态(流动、软塑、可塑或

硬塑);土的塑性(高、中或低);土的代号和名称。

3.6.11根据土的不同用途分别描述下列内容:

(1)当用作填筑土时,不同土类的分布层次及范围。

(2)当用作地基时,土的分布层次及范围、结构特性和密度。

条文说明

3.1一般规定

3.1.1粗粒土的性质主要决定于土颗粒的粒径分布和特征,而细粒土的性质却主要取决

15

于土粒和水相互作用的状态,即土的塑性。土中有机质对土的工程性质也有影响。土颗粒的

分布特征可用筛分法确定,土的塑性指标易于借常规试验测定。这些特征和指标也可在现场

凭目测和触感的经验方法估计,根据这些特征和指标判别土类,即能反映土的主要物理力学

性质,操作也方便。

3.1.4本分类将土分为巨粒土、粗粒土、细粒土,可以满足一般的工程需要。规程明确

对土定名时,可以同时列出特殊土名,以便应用。由于土分类系按扰动试样进行,因此,土

的天然状态如密度、含水率、结构性、固结状态等无法统筹考虑,建议在试样描述中予以说

明。

3.1.6塑性图是美、英、日、德等国长期用于细粒土分类标准,国际上称它为卡氏

(Gasagrande)塑性图。图中的液限是由国外广泛应用的卡氏碟式仪测定的。

3.1.8本分类采用的各种代号和国外采用的相同。国际上对漂石与块石、卵石与小块石、

砾石与角砾均用同一代号表示,不易区分,建议用棱角形“angular”的第一个字母“a”作

为B、Cb和G的脚标加以区分,即块石为Ba,小块石为Cba,角砾为Ga。

3.2巨粒土分类

3.2.1与国外分类相比,巨粒土分类体系是我国分类标准的特色之一。将含巨粒的土分

为三档:

土中巨粒组质量超过总质量50%的土总体称为巨粒土,这时巨粒在土中起骨架作用,决

定着土的主要性状。

土中巨粒组质量为总质量15%~50%(含50%)时,土占优势,巨粒部分起骨架作用,

部分起充填作用,笼统称为漂(卵)石质土。

土中巨粒组质量小于总质量15%时,巨粒体积将不足试样总体积的10%,可视为散布在

土内的零星颗粒,对土的总体性状不致有明显影响,故可舍去不计,扣除巨粒后土样按粗粒

土或细粒土的相应规定分类定名。

3.2.2~3.2.4土中巨粒组质量大于试样总质量75%时,它们在土中所占体积已超过2/3,

形成了骨架,对土的性状起主导作用,这类土称(纯)巨粒土。

巨粒组为总质量的50%~75%(含75%),巨粒虽起主要作用,但土料的影响也不可忽

视,为简化起见,定名为漂(卵)石夹土。

漂石质量大于卵石质量的土称漂石。

漂石质量小于或等于卵石质量的土称卵石。

漂(卵)石夹土的划分也基于上述考虑。

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漂(卵)石质土也是基于上述考虑并根据习惯概念分类定名。

3.3粗粒土分类

3.3.2砾类土按其中含细粒组的多少可分为三档。当细粒组含量小于或等于5%时,细

粒对砾类土性质无甚影响,认为是(纯)砾。此时级配对土的性质有明显影响,应予考虑。

本分类采用的两个级配指标和界限系根据我国长期工程经验,并参考国外主要标准确定的。

3.4细粒土分类

3.4.2细粒土可分为以下几种情况:

(1)土内粗粒组含量小于或等于总质量的25%时,粗粒零星散布,对土的性质影响不

大,故称(纯)细粒土。

(2)土内粗粒组含量为总质量的25%~50%(含50%)时,粗粒已能起部分骨架作用,

对土的性状有相当影响,理应在定名时予以反映。

(3)有机质成分对土的物理力学性质有不同程度的影响,分类时予以反映。

3.4.4分类指标有时正好位于划分界限上,此时从工程安全角度出发,确定土名称。

3.4.7土中有机质成分可能是未完全分解的动植物残骸,也可能是经过完全分解而失去

原成分性质的深色无定形物质,通常可由外观识别。目前对有机质含量缺少公认的测试方法,

故各国的同类标准都按经验判别,对土烘烤后液限降低来判别,就是经验方法之一。

3.4.8根据我国各地4000余组有机质土的塑性指数Ip和液限wL(76g锥液限标准)回归

分析,得出它们在塑性图上的分布如图3.4.8。其中沿海和内陆冲积河漫滩相的有机质土位于

A线以上,而内陆湖泊相沉积的有机质土则位于A线以下。A线以上有机质土的烧失量一般为

5%~10%,A线以下的则均在15%以上,而且距A线愈远,烧失量愈大。1983年,美国AST

M修订土分类标准时,也发现A线以上有有机质土存在;英国BSCS-1981也有相同认识。因

此,A线以上的有机质仍按细粒土分类,只是在土类代号后缀以有机质代号“O”。

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图3.4.8有机质土在塑性图上的分布

3.5特殊土分类

我国特殊土种类较多,典型的有黄土、红黏土、膨胀土、盐渍土、冻土、软土等。这些

特殊土的工程分类目前较成熟的是盐渍土。其他特殊土的工程分类方法不统一,如膨胀土的

分类指标有自由膨胀率、膨胀性矿物含量、胀缩总率、标准吸湿含水率和液塑性等,有些分

类根据单项指标,也有根据多项指标确定。黄土的分类可根据湿陷性、成因、地质年代等。

冻土的分类指标有冻结持续时间、空间状态、含冰量等。因此,本规程只列出了盐渍土的工

程分类,对于其他特殊土可根据具体工程与用途进行分类。

3.6土的简易鉴别、分类和描述

3.6.1~3.6.7简易鉴别分类主要是为现场勘察制订的,也可供试验室开启试样时初步判

别土类。本标准的简易鉴别分类方法是根据国内外广泛应用的方法,结合多年实践经验确定

的。对每一种鉴别结果均以三个档次表示,对土进行较可靠的评价。

3.6.10单独的土分类名称和代号不能反映其原位状态和某些特殊状态。本条内容为描

述土性状的最基本内容,以便为土的利用提供更准确的依据。

3.6.11土的描述是工程中利用土或评价土的重要依据,故描述的重点密切结合工程需

要。例如,用土作填料时,其天然含水率、有机质含量、粗细粒的搭配情况、土层分布以及

厚度等均直接影响到土料的适宜性和蕴藏量的估计等;如土用作建筑物地基,稠度状态和结

构性等,都与地基承载力、渗透性关系密切。

18

4土样采集和试样制备

T0101-2019土样采集、运输和保管

1土样采集

1.1采取原状土或扰动土视工程对象而定。凡属桥梁、涵洞、隧道、挡土墙、房屋建筑

物的天然地基以及挖方边坡、渠道等,应采取原状土样;如为填土路基、堤坝、取土坑(场)

或只要求土的分类试验者,可采取扰动土样。冻土采取原状土样时,应保持原土样温度,

保持土样结构和含水率不变。

1.2土样可在试坑、平洞、竖井、天然地面及钻孔中采取。取原状土样时,应保持土样

的原状结构及天然含水率,并使土样不受扰动。用钻机取土时,土样直径不宜小于10cm,

并使用专门的薄壁取土器;在试坑中或天然地面下挖取原状土时,可用有上、下盖的铁壁

取土筒,打开下盖,扣在欲取的土层上,边挖筒周围土,边压土筒至筒内装满土样,然后

挖断筒底土层(或左、右摆动即断),取出土筒,翻转削平筒内土样。若周围有空隙,可

用原土填满,盖好下盖,密封取土筒;采取扰动土时,应先清除表层土,然后分层用四分

法取样。

1.3土样数量按相应试验项目规定采取。

1.4取土记录和编号:应采用韧质纸和不褪色笔记录相关内容后作为标签,贴在取土筒

上(原状土)或折叠后放入取土袋内。取样记录内容应包含工程名称、路线里程(或地点)、

记录开始日期、记录完毕日期、取样单位、采取土样的特征、试坑号、取样深度、土样号、

取土袋号、土样名、用途、要求试验项目或取样说明、取样人、取样日期等。对取样方法、

扰动或原状、取样方向以及取土过程中出现的现象等,应记入取样说明栏内。

2土样包装和运输

2.1原状土或需要保持天然含水率的扰动土,在取样之后,应立即密封取土筒,即先用

胶布贴封取土筒上的所有缝隙,两端盖上,用不褪色的记号笔写明“上、下”字样,以示

土样层位。原状土样应保持土样结构不变,对于冻土,原状土样还应在负温下保存。

2.2密封后的原状土在装箱之前应放于阴凉处,冻土土样应保持温度不变。

2.3土样装箱时,应对照取样记录,无误后再装入。对原状土应按上、下部位将筒立放,

木箱中筒间空隙宜以软物填紧,以免在运输过程中受振、受冻。木箱上应编号并写明“小

心轻放”、“切勿倒置”、“上”、“下”等字样。对已取好的扰动土样的土袋,在对照

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清点后可以装入编织袋内,扎紧袋口,编织袋上写明编号并拴上标签(如同行李签),签

上注明编织袋号数、袋内共装的土袋数和土袋号。

2.4盐渍土的扰动土样宜用塑料袋装。为防止取样记录标签在袋内湿烂,可用另一小塑

料袋装标签,再放入土袋中。

3土样的接受与管理

3.1土样运到试验单位,应填写“试验委托书”。

3.2试验单位应核对验收土样,以满足试验要求。

3.3土样试验完毕,将余土标示密封保存一段时间,无人查询后即可将土样处理。

条文说明

土样的采集、运输和保管,是完成土工试验的重要环节,如果送到试验室的土样不符

合要求,或代表性不强,则试验结果的准确性将受很大影响。本规程根据公路行业特点和

不同的工程性质,分别规定了采样的土体状态、取样方法、土样数量及“取样记录”。并

对包装、运输与管理给出具体规定。每项试验所需土样的多少和土样的工程分类、土样状

态及土的最大粒径有关,参照相应试验项目采取。扰动土一般按质量计,原状土按体积计。

T0102-2007土样和试样制备

1细粒土扰动土样制备

1.1对扰动土样进行描述,如颜色、土类、气味及夹杂物等,如有需要,将扰动土样充

分拌匀,取代表性土样进行含水率测定。

1.2将块状扰动土用木碾或粉碎机碾散,但切勿压碎颗粒,如含水率较大不能碾散时,

应风干至可碾散时为止。

1.3根据试验所需土样数量,将碾散后的土样过筛。按规定过标准筛后,取出足够数量

的代表性试样,然后分别装入容器内,标以标签。标签上应注明工程名称、土样编号、过

筛孔径、用途、制备日期和人员等,以备各项试验之用。若是含有较多粗砂及少量细粒土

(泥砂或黏土)的松散土样,应加水润湿松散后,用四分法取出代表性试验;若系净砂,

则可用匀土器取代表性试样。

1.4为配制一定含水率的试样,取过筛的足够试验用的风干土,按本试验2.2步骤计算

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所需的加水量;然后将所取土样平铺于不吸水的盆内,用喷雾设备喷洒预计的加水量,并

充分拌和,然后装入容器内盖紧,润湿一昼夜备用(砂类土浸润时间可酌情缩短)。

1.5测定湿润土样不同位置的含水率(至少两个以上),要求差值满足含水率测定的允

许平行差值。

1.6对不同土层的土样制备混合试样时,应根据各土层厚度,按比例计算相应质量配合,

然后按本试验1.1~1.4步骤进行扰动土的制备工序。

2扰动土样制备计算

2.1按下式计算干土质量:

m

ms(T0102-1)

10.01wh

式中:ms——干土质量(g);

m——风干土质量(或天然土质量)(g);

wh——风干含水率(或天然含水率)(%)。

2.2按下式计算制备土样所需加水量:

m

m0.01ww

w10.01wh

h(T0102-2)

式中:mw——土样所需加水量(g);

m——风干含水率时的土样质量(g);

wh——风干含水率(%);

w——土样所要求的含水率(%)。

2.3按下式计算制备扰动土样所需总土质量:

m10.01wV

hd(T0102-3)

式中:m——制备扰动土样所需总土质量(g);

wh——风干含水率(%)。

3

d——制备土样所要求的干密度(g/cm);

V——计算出击实土样或压模土样体积(cm3);

2.4按下式计算制备扰动土样应增加的水量:

mw0.01wwhdV(T0102-4)

式中:

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